Lagen modellen, bepalen van dwarstransportcoëfficienten

Abstract

Een groot deel van de Nederlandse kust bestaat uit zand, waardoor de ligging van de kust niet vast is, maar constant in beweging is onder invloed van wind, golven en stromingen. Om de (zandige) kust goed te beheren is het nodig dat voorspeld kan worden wat er met de kust in de toekomst gaat gebeuren, door verschillende klimatologische veranderingen en/of menselijke ingrepen. Een voorspelling op korte termijn (1 jaar) is wel te maken met huidige modellen, maar voorspellingen op lange termijn (20 it 100 jaar) zijn met de huidige modellen nog niet goed te maken. Daarom wordt er onderzoek verricht naar modellen die (mogelijk) geschikt zijn voor het modelleren van lange termijn etfecten. Een geschikt model voor het modelleren van dwarstransporten lijkt het lagen-model. Omdat dit een eenvoudig model is, kan het goed gecombineerd worden met modelien voor de langstransporten. Het nadeel is dat er gebruik wordt gemaakt van dwarstransportcoefticienten, die lastig zijn te bepalen. In dit rapport wordt het onderzoek beschreven naar de invloed van de lagenindeling en het 'type' verstoring op de grootte van deze coefticienten. Het onderzoek is verricht voor een 2-lagen-model, bij een constant golfveld met een significante golfhoogte van 3 m. Uit verschillende simulaties is gebleken dat de grootte van de verstoring, zoals verwacht, geen invloed heeft op de waarde van de dwarstransportcoefficienten. Verder blijkt dat bij verstoringen die een zeewaarts gericht transport veroorzaken, een grotere waarde van de coefficient hoort, dan bij verstoringen die landwaarts gericht transport veroorzaken. Als de richting van het transport gelijk blijft, dan zijn de waarden voor de coefficienten bij een suppletie groter dan bij een ontgraving. Als de helling (van een groot deel) van het profiel wordt veranderd zijn de waarden van de coefficient kleiner dan bij lokale verstoringen, zoals suppleties en ontgravingen. Uit het onderzoek kan geen kwantitatieve relatie tussen de dwarstransportcoefficienten en de verschillende verstoringen worden afgeleid, maar de invloed van de verstoringen kan wel kwalitatiefworden beschreven. Omdat er met een golfhoogte in een 2-lagenmodel is gerekend, zal het onderzoek verder moeten worden uitgebreid, zodat ook de invloed van de golfhoogte en meerdere lagen beschreven kan worden. Om niet voor elke golfhoogte een ander evenwichtsprofiel te hoeven bepalen, wordt aanbevolen om een evenwichtsprofiel te kiezen voor een wisselend golfveld en daarvoor de coefficient(en) te bepalen. Bij een meer-Iagen-model, zijn ook meer coefficienten nodig, die onderling gekoppeld zijn, waardoor het lastig is om de optimale waarden voor de coefficienten te bepalen. Het is erg lastig om een algemeen toepasbaar model of een algemeen toepasbare vergelijking te bepalen waarmee de coefficienten kunnen worden bepaald. Zolang de coefficienten niet goed kunnen worden bepaald zijn lagen-modellen niet algemeen toepasbaar. Het lijkt wel mogelijk om voor een gegeven kustgedeelte met behulp van een computerprogramma de dwarstransportcoefficienten te bepalen, zodat de lagenmodellering kan worden gebruikt voor het (grootschalig) modelleren van de kust.